[發(fā)明專利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010694963.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112000008B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬從國(guó);翁潤(rùn)庭;周恒瑞;周恒宇;王月;楊山山;謝思宇;張海江;王建國(guó);陳亞娟;柏小穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;F17D5/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：主體管（1）的兩端分別連接有能夠與待檢測(cè)管道的檢測(cè)部?jī)蓚?cè)螺紋連接的活動(dòng)連接頭（2）和固定連接頭（5）；標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）的底端與所述主體管（1）的中部連通，標(biāo)準(zhǔn)器的探頭朝下通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)器支架（8）安裝在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)器支架（8）安裝在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）管口處，且其上固定有標(biāo)準(zhǔn)器位移傳感器（14）；輸送機(jī)構(gòu)中的高度調(diào)節(jié)螺桿（7）豎直螺紋連接在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）的外壁一側(cè)，且其頂端頂著所述標(biāo)準(zhǔn)器支架（8）；輸送機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)（13）的輸出軸與所述高度調(diào)節(jié)螺桿（7）的底端固定連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)（13）固定在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）外壁；用于控制標(biāo)準(zhǔn)器位移的標(biāo)準(zhǔn)器位移控制系統(tǒng)，包括MSP430單片機(jī)、L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、輸送機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)器位移傳感器（14）組成的標(biāo)準(zhǔn)器位移調(diào)節(jié)平臺(tái)，以及由ANFIS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID調(diào)節(jié)器、NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合控制器、時(shí)間序列Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)器、新陳代謝GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)器、GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合器組成的MSP430單片機(jī)中的智能控制器；

在所述MSP430單片機(jī)中的智能控制器中，ANFIS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID調(diào)節(jié)器相并聯(lián)，ANFIS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID調(diào)節(jié)器的輸出作為NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合控制器的輸入，NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合控制器的輸出作為L(zhǎng)298電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入，所述標(biāo)準(zhǔn)器位移傳感器（14）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)器的位移值分別作為時(shí)間序列Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)器和新陳代謝GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)器的輸入，時(shí)間序列Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)器和新陳代謝GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)器的輸出分別作為GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合器的輸入，GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合器的輸出值作為標(biāo)準(zhǔn)器位移控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)器位移反饋值，標(biāo)準(zhǔn)器位移調(diào)節(jié)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)器位移給定值和GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合器的輸出值的誤差和誤差變化率分別作為ANFIS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID調(diào)節(jié)器的輸入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：在所述標(biāo)準(zhǔn)器位移調(diào)節(jié)平臺(tái)中，MSP430單片機(jī)中智能控制器的NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合控制器輸出作為L(zhǎng)298電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入，L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路作為輸送機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)（13）的輸入，驅(qū)動(dòng)電機(jī)（13）通過(guò)高度調(diào)節(jié)螺桿（7）驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)器支架（8）移動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)器移動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)器位移傳感器（14）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器移動(dòng)量，標(biāo)準(zhǔn)器位移傳感器（14）的輸出分別作為MSP430單片機(jī)中智能控制器的新陳代謝GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)器和GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合器的輸入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)器支架（8）由安裝套圈（11）和至少兩個(gè)相互平行的支腿（12）組成，所述安裝套圈（11）水平固定在各所述支腿（12）上，各所述支腿（12）豎直安插在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的導(dǎo)槽內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)器放置在所述安裝套圈（11）內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述高度調(diào)節(jié)螺桿（7）的頂端頂在所述安裝套圈（11）下表面，所述高度調(diào)節(jié)螺桿（7）與所述導(dǎo)槽平行設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）的管口內(nèi)壁還安裝有管口密封圈（10）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：還包括防塵塞（9），在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）不使用狀態(tài)時(shí)，所述防塵塞（9）的底端穿過(guò)所述安裝套圈（11）以及所述管口密封圈（10）后塞在所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）的管口。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述安裝套圈（11）的內(nèi)徑小于所述標(biāo)準(zhǔn)器放置管（6）的內(nèi)徑。